【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 6.3 电容器 带电粒子在电场中的运动提升训练（含2014新题）.doc

【名师伴你行】2015高考物理大一轮复习 6.3 电容器 带电粒子在电场中的运动提升训练（含2014新题） 1．(2014·江西新余一中一模)平行板电容器和电源、电阻、开关串联，组成如图所示的电路．接通开关K，电源即给电容器充电，则(　　) A．保持K接通，减小两极板间的距离，则两极板间电场的电场强度减小 B．保持K接通，在两极板间插入一块铝板，则两极板间电场的电场强度增大 C．充电结束后断开K，减小两极板间的距离，则两极板间的电势差减小 D．充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质，则极板上的电势差增大 解析：保持K接通时，电容器两极板间的电势差不变，减小两极板间的距离，根据E＝可知，两极板间电场的电场强度增大，A错误；保持K接通，在两极板间插入一块铝板，根据静电平衡的特点可知，有电场存在的板间距离减小，根据E＝可知，两极板间电场的电场强度增大，故B正确；充电结束后断开K，电容器两极板上的电荷量不变，减小两极板间的距离，电容器的电容增大，U＝，则两极板间的电势差减小，C正确；充电结束后断开K，在两极板间插入一块介质时，电荷量不变，电容器的电容增大，同样极板上的电势差减小，D错误． 答案：BC 2．(2014·石家庄质检)如图所示，两平行金属板水平放置，板长为L，板间距离为d，板间电压为U，一不计重力、电荷量为q的带电粒子以初速度v0沿两板的中线射入，恰好沿下板的边缘飞出，则(　　) A．在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq B．在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq C．在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为11 D．在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为12 解析：粒子在两平行金属板间做类平抛运动，水平方向做匀速直线运动，竖直方向做初速度为零的匀加速直线运动，在前后两个的时间内沿电场线方向的位移之比为13，则在前时间内，电场力对粒子做的功为Uq，在后时间内，电场力对粒子做的功为Uq，选项A错、B对；由W＝Eq·s知在粒子下落的前和后过程中，电场力做功之比为11，选项C对、D错． 答案：BC 3．(2014·北京丰台区一模)光滑水平面上有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电荷量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速度v0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能不可能为(　　) A.mv B.mv＋qEL C.mv＋qEL D.mv＋qEL 解析：当小球在电场中做匀加速直线运动时，qEL＝Ek－mv，则Ek＝qEL＋mv，D可能；当小球在电场中先做匀减速直线运动，再反向匀加速从入射处射出时，动能不变，仍为mv，A可能；当小球在电场中做匀变速曲线运动且从对边的端点射出时，qE·＝Ek－mv，Ek＝qEL＋mv，C可能；电场力做的功不可能为qEL，B不可能． 答案：B 4．(2014·陕西宝鸡模拟)如图所示为电子束加速偏转装置，电极K产生的热电子(初速度为零)经电场加速后，进入两平行金属板间，如果两极间加一偏转电压，则电子束将偏转．电子离开偏转电场时每单位偏转电压引起的电子偏转距离叫偏转灵敏度，为了提高偏转灵敏度，必须(　　) A．把偏转板长度l增长一些 B．把电子换成带电量大的粒子 C．使偏转极板间的距离d减小一些 D．把加速电场的电压提高一些 解析：粒子加速过程qU1＝mv2，偏转位移y＝··2＝，偏转灵敏度＝，要提高灵敏度，可采取把偏转板长度l增长一些，或使偏转极板间的距离d减小一些，或把加速电场的电压降低一些，故A、C正确，D错误；偏转灵敏度与粒子的电量无关，B错误． 答案：AC 5．如图所示，空间存在着场强E＝2.5×102 N/C，方向竖直向上的匀强电场，在电场内一长为L＝0.5 m的绝缘细线，一端固定在O点，另一端拴着质量m＝0.5 kg、电荷量q＝4×10－2 C的小球．现将细线拉直并拉到水平位置，使小球由静止释放，当小球运动到最高点时细线受到的拉力恰好达到它能承受的最大值而断裂．取g＝10 m/s2.求： (1)小球的电性； (2)细线能承受的最大拉力； (3)在细线断裂后，当小球运动到与O点水平方向距离为L时，小球距O点的高度． 解析：(1)由小球运动到最高点的情况可知，小球带正电． (2)设小球做圆周运动到达最高点时的速度为v，对该过程由动能定理有 (qE－mg)L＝mv2 在最高点，对小球由牛顿第二定律得 FT＋mg－qE＝m 联立以上两式并代入数据解得FT＝15 N. (3)小球在细线断裂后，在竖直方向的加速度设为a，由牛顿第二定律，得 qE－mg＝ma 设小球在水平方向运动L的过程中，历时t，则 L＝vt 设小球在竖直方向上的位移为x，则 x＝at2 联立解得x＝0.125 m 设此时小球距O点的高度为h